Question

【題目】NaOH、FeCl3、AlCl3三種固體組成的混合物溶于足量水后，產生1.07g沉淀，再向所得懸濁液中逐滴加入1mol/L HCl溶液，加入HCl溶液的體積與生成沉淀的關系如圖所示.

試回答：

（1）A點沉淀為______，(填化學式)B點沉淀為________.(填化學式)

（2）原固體混合物中各物質的物質的量分別是多少？___________

（3）C點處的鹽酸的體積是多少毫升？ ____________

Answer 1

【答案】 Fe(OH)3 Al(OH)3，Fe(OH)3 原混合物中n(AlCl3)=0.03mol、n(FeCl3)=0.01mol、n(NaOH)=0.17mol 170mL.

【解析】向所得濁液中，逐滴加入1mol/L鹽酸，由加入鹽酸的體積和生成沉淀的質量關系圖分析：①0-20mL，隨鹽酸的體積增加，生成沉淀的質量不變，說明A點沉淀是Fe(OH)3；m[Fe(OH)3]=1.07g，NaOH、AlCl3、FeCl3組成的混合物，溶于足量水發生反應是：FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl；AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O，NaOH有剩余，溶液是NaCl、NaAlO2和NaOH的混合液，該階段發生反應是：NaOH+HCl=NaCl+H2O；②20mL處，加入20mL鹽酸剛好中和未反應的NaOH，溶液為NaCl、NaAlO2；③20mL-50mL，即A點→B點，隨鹽酸的體積增加，生成沉淀的質量增加，該階段發生反應是：NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl，離子方程式是：H2O+AlO2-+H+=Al(OH)3↓④50mL處，NaAlO2與鹽酸恰好反應，需鹽酸體積為：50mL-20mL=30mL，沉淀質量達到最大，溶液為NaCl溶液；⑤50ml-C點，隨鹽酸的體積增加，沉淀的質量減少，發生反應是：Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O；Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O；⑥C點，Fe(OH)3和Al(OH)3完全反應，溶液為FeCl3、AlCl3和NaCl混合液。(1) A處的沉淀為Fe（OH）3，因為加入20.0mLHCl恰好中和過量的NaOH，再加HCl沉淀增多，說明AlO2-轉化為Al(OH)3，故A點沉淀為Fe(OH)3；20mL-50mL，即A點→B點，隨鹽酸的體積增加，生成沉淀的質量增加，該階段發生反應是：NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl，故沉淀B為Al(OH)3，Fe(OH)3；（3）選50mL處，計算NaOH的質量，此時，溶液為NaCl溶液，溶液中Cl-來源于原混合物中的AlCl3、FeCl3和加入的50mLHCl，溶液中Na+來源于原混合物中的NaOH，即n（NaOH）= n（HCl）+ 3n（AlCl3）+ 3n（FeCl3）。

NaAlO2 + HCl + H2O=Al(OH)3↓+NaCl

0.03mol 0.03L×1mol/L=0.03mol

由Al原子守恒得原混合物中n（AlCl3）=n（NaAlO2）=0.03mol；

由Fe原子守恒得原混合物中n（FeCl3）=n[Fe(OH)3]= =0.01mol；

n（NaOH）= n（HCl）+ 3n（AlCl3）+ 3n（FeCl3）=0.05L×1mol/L+3×0.03mol+3×0.01mol=0.17mol；（4）由Na+離子和Cl-離子守恒得，原混合物中n（NaOH）=n（NaCl）=n（Cl-）=3n（FeCl3）+3n（AlCl3）+n（HCl）=0.01mol×3+0.03mol×3+0.05L×1mol/L=0.17mol，C點溶液為FeCl3、AlCl3和NaCl混合液，C點所加鹽酸用于中和原混合物中的NaOH，此時所加鹽酸物質的量：n（HCl）=n（NaOH）=0.17mol；C點所表示鹽酸的體積為：V==0.17L=170mL。